基于车牌识别数据的城市路网运行状态识别方法实践

采用城市车牌识别数据进行路网运行状态观测和分析,设计了基于车牌识别数据的交通卡口聚类算法、车辆轨迹还原算法及速度分类树算法,建立了路网运行状态识别模型,结合乌鲁木齐的城市交通路网形态和车辆构成特征,通过与出租车GPS统计数据的对比和融合分析,研究了乌鲁木齐市的交通出行特征、路网运行速度与流量变化规律,以及路网运行与常发拥堵路段的关系,提出了一种利用车牌识别数据进行城市路网运行状态识别的方法。     

基于可测度类比模型的县级城市交通运行状况分析

为了更好预测县级城市交通运行状况,假设其与所在地级市主城区的交通运行状况存在时空耦合关系,以县级城市的交通运行指数作为评价城市交通运行状况的综合指标,基于经典类比分析法,建立县级城市交通运行指数计算模型。收集浙江省62个县级城市的经济、人口及公交等方面的实际数据,测算各县级市的交通运行指数,并用实测各县级市的城区公交平峰和高峰时段的速度对模型进行验证。结果表明:模型计算结果与实际情况相符,该模型可以较准确地预测县级城市的交通运行状况。     

基于实时路况数据的拥堵评价方法研究

针对现有的交通拥堵评价方法均值法存在对拥堵变化不敏感的情况,提出了基于实时路况数据的拥堵占比率评价指标。首先采用GIS分析处理软件对实时路况数据进行分类提取路况信息,根据路况变化分级值判断某时段内各道路的变化状态。以南京市五个工作日内不同时段的路况数据为基础,计算道路趋向于拥堵变化状态下的拥堵占比率。根据计算结果,分析评价了南京工作日内拥堵路段的时空分布特征,并提出了可行的避堵、缓堵建议。给出的评价方法可在城市交通运行分析、道路拥堵变化分析中应用。     

城市道路交通拥堵状态时空相关性分析0

城市交通拥堵的形成和消散实际受多周期的交通流冲击波影响,产生来源非常复杂,建模也很困难.正因如此,有关拥堵时空扩散性的研究多停留在定性层面.基于直接采集交通数据可进行定量分析,但数据的细粒度特性使信号不够平稳,在多时间尺度上甚至表现出相反特征,缺乏有效的知识挖掘思路和方法.针对拥堵区域交通参数时空相关性问题,在皮尔逊相关性指标的基础上提出并采用了一种新的分析方法,它将道路实测速度轨迹分解为多时间尺度的趋势和细节分量.应用该方法提出的相关性指标和数据分段算法,对典型交通拥堵扩散算例进行了分析,借助相关性状态变化刻画了拥堵在时空中扩散的定量特征.     

城市道路交通拥堵状态时空相关性分析

城市交通拥堵的形成和消散实际受多周期的交通流冲击波影响,产生来源非常复杂,建模也很困难.正因如此,有关拥堵时空扩散性的研究多停留在定性层面.基于直接采集交通数据可进行定量分析,但数据的细粒度特性使信号不够平稳,在多时间尺度上甚至表现出相反特征,缺乏有效的知识挖掘思路和方法.针对拥堵区域交通参数时空相关性问题,在皮尔逊相关性指标的基础上提出并采用了一种新的分析方法,它将道路实测速度轨迹分解为多时间尺度的趋势和细节分量.应用该方法提出的相关性指标和数据分段算法,对典型交通拥堵扩散算例进行了分析,借助相关性状态变化刻画了拥堵在时空中扩散的定量特征.     

基于大数据的武汉市车辆运行特征分析与应用

全方位掌握道路交通运行状态和车辆出行特征既是城市交通规划研究的重要前提,也是治理交通拥堵、提高出行效率的有效途经。收集整理各类机动车、非机动车轨迹数据,采用多元数据融合、基于车速的道路流量模拟和基于网络学习的短时预测等技术,应用于道路常发拥堵点段识别、车辆集散特征分析、区域交通关联强度研究、城市空间分布评估等方面。当前武汉市正处于轨道交通网络全面建设、城市更新转型的重要时期。通过挖掘车辆运行数据反映出部分次支路对主干道疏解不足、短距离机动化出行比例过高、外围公共交通接驳不紧密、局部用地开发不均衡等问题,为政府决策制定和科学规划研究提供量化支撑。     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹 重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于速度里程分布的快速路宏观交通状态评价模型

随着城市规模的不断扩大,快速路已成为支撑城市道路交通系统运行的重要 部分.准确的快速路宏观交通状态评价是快速路交通管理的关键.本文以北京市西三环为 例,引入交通流宏观基本图模型,设计了基于速度里程分布的快速路宏观交通状态指数 （MTCI）.首先,利用RTMS 数据,建立了宏观基本图模型.在此基础上,将快速路宏观交 通状态划分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵和阻塞五个等级.然后,利用浮动车数 据建立了快速路车辆运行速度累积里程分布模型.通过关联宏观交通流状态与车辆运行 速度累积里程分布,构造了基于速度里程分布的MTCI 评价方法,并通过实例验证了该 模型的适用性.     

基于RFID的道路交通拥堵信息识别模型

为推动交通智能化发展,引入射频自动识别技术获取道路上车辆运行信息,进行基于RFID的车辆信息采集框架设计。然后利用信息融合约简方法计算交通流特征值,最后根据速度、密度、流量三变量建立基于模糊层次分析的道路拥堵评价模型,判定道路交通拥堵级别,并在此基础上提出道路交通拥堵峰值异常和总体评价并行的预警机制。实验分析表明,该模型能够快速准确地确定当前道路的拥堵状态,及时预警拥堵路段,保证道路行车通畅和安全。     

Operational Analysis on Beijing Road Network during the Olympic Games

Monitoring and analyzing performances of urban road traffic is a crucial work to ensure traffic operation well during the Olympic Games in Beijing and evaluate the effects of traffic demand management strategies and measures. In this paper, as the basis for performance analysis, a traffic congestion evaluation index system which consists of comprehensive and characteristic indices is introduced. Beijing floating car system is also used to collect real-time data of urban road traffic. In addition, expressways, arterial roads, some of the secondary roads and branch roads over the area within the 5th ring road are selected as the evaluation objects. Moreover, urban traffic operation performances are compared among pre-Olympics, during the Olympic Games and during the Paralympics Games from the aspects of the intensity, duration, extension of traffic congestion, the distribution of recurrent bottlenecks and average speed. It is concluded that the urban traffic is in the level of “smooth” during the Olympic Games and the Paralympics Games comparing with the “moderate-congested” status before the Olympic Games. The vehicle speeds of urban traffic network increase obviously under the Olympic traffic demand management strategies and measures.     

降雨对城市道路行程速度的影响

以北京市实时天气数据和基于浮动车的城市道路行程速度、交通运行指数数据为基础,对比分析降雨天气和正常天气的行程速度、指数、降雨量等数据指标.然后从降雨强度、时间段、拥堵等级等角度展开对城市道路运行参数的分析,建立降雨天气速度预测修正模型,并进行模型验证.研究得出,在夜间降雨强度达到中雨及以上时,快速路、主干路、次支路的速度下降百分比分别为：8.8%、4.8%、5.9%,分别得出高峰和平峰时降雨强度与行程速度下降之间的关系;得出在全路网不同拥堵等级下降雨强度与行程速度下降之间的关系.最后对速度预测模型进行实测验证.结果表明,该模型可以对降雨天气条件下的行程速度进行有效预测,预测的平均误差在5%以内.     

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以北京市实时天气数据和基于浮动车的城市道路行程速度、交通运行指数数据为基础,对比分析降雨天气和正常天气的行程速度、指数、降雨量等数据指标.然后从降雨强度、时间段、拥堵等级等角度展开对城市道路运行参数的分析,建立降雨天气速度预测修正模型,并进行模型验证.研究得出,在夜间降雨强度达到中雨及以上时,快速路、主干路、次支路的速度下降百分比分别为：8.8%、4.8%、5.9%,分别得出高峰和平峰时降雨强度与行程速度下降之间的关系;得出在全路网不同拥堵等级下降雨强度与行程速度下降之间的关系.最后对速度预测模型进行实测验证.结果表明,该模型可以对降雨天气条件下的行程速度进行有效预测,预测的平均误差在5%以内.     

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对奥运期间北京市道路网运行情况进行跟踪监测和综合分析,是保障奥运交通运行和总结奥运交通运行特征,评价各类奥运交通保障措施的重要手段。本文首先介绍道路网运行分析的基础——交通拥堵评价指标体系,主要包含综合指标和特征指标。结合拥堵评价的综合指标和传统的速度指标,以北京市浮动车系统采集到的大量数据为基础,从拥堵强度、拥堵空间分布、拥堵时间分布、路网速度 “四维”角度,对北京市五环路及其以内快速路、主干道、次干道和支路在奥运前、奥运会赛事期间和残奥会赛事期间道路网运行状况进行对比、分析。结果表明,奥运期间路网整体处于“畅通”等级,各等级道路运行速度明显提高,奥运交通保障措施综合作用效果显著。     

基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法

交通拥堵问题日趋严重,关键道路识别成为了交通领域的研究重点. 以在线地图的交通状态数据为基础,利用时空相关性理论计算道路交通状态的预测值和波动影响值,并通过Moran 散点图划分道路类型,提出了基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法. 首先,调用在线地图开发者平台API 采集路网的交通状态数据,利用集成学习动态预测交通状态;其次,分析交通状态波动的传播结构,以此量化道路对其近邻道路的影响值;然后,结合道路交通状态的预测值和波动影响值划分道路类型,进而识别出关键道路;最后,以实际路网为例,论证方法可行性.     

基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法

交通拥堵问题日趋严重,关键道路识别成为了交通领域的研究重点. 以在线地图的交通状态数据为基础,利用时空相关性理论计算道路交通状态的预测值和波动影响值,并通过Moran 散点图划分道路类型,提出了基于在线地图交通状态的关键道路动态识别方法. 首先,调用在线地图开发者平台API 采集路网的交通状态数据,利用集成学习动态预测交通状态;其次,分析交通状态波动的传播结构,以此量化道路对其近邻道路的影响值;然后,结合道路交通状态的预测值和波动影响值划分道路类型,进而识别出关键道路;最后,以实际路网为例,论证方法可行性.     

城市交通拥堵分析与诊断

从道路网络结构角度分析了城市交通拥堵问题,并通过对城市路网中快速路、主干道、次干道、支路的层次结构与功能进行分析,建立了交通拥堵的诊断模型。用交通分配法计算了路段最佳匹配通行能力,并给出了路段拥挤度和匹配度的计算方法。     

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为了提高支路的利用率以缓解城市主干道的拥堵,本文从道路负荷与公平性的角度出发,确定单向交通组织优化方法. 建立了以路段饱和度超限量和车辆绕行系数最小化为目标的双层规划模型,其中上层模型通过优化支路的单向方案以使目标值最小,下层模型按照用户均衡分配准则进行配流. 进而设计了求解模型的模拟退火算法,在算法每一步迭代时,从当前达到一定拥堵程度的支路路段集中选择其一调整单向组织方案. 算例结果表明,单向交通组织可以降低路段饱和度超限量,缓解干道路段的拥堵,但随着绕行系数比重的增大,路段饱和度超限量的优化能力逐渐减弱.     

基于道路负荷与公平性的单向交通组织优化

为了提高支路的利用率以缓解城市主干道的拥堵,本文从道路负荷与公平性的角度出发,确定单向交通组织优化方法. 建立了以路段饱和度超限量和车辆绕行系数最小化为目标的双层规划模型,其中上层模型通过优化支路的单向方案以使目标值最小,下层模型按照用户均衡分配准则进行配流. 进而设计了求解模型的模拟退火算法,在算法每一步迭代时,从当前达到一定拥堵程度的支路路段集中选择其一调整单向组织方案. 算例结果表明,单向交通组织可以降低路段饱和度超限量,缓解干道路段的拥堵,但随着绕行系数比重的增大,路段饱和度超限量的优化能力逐渐减弱.